Технічний аналіз Ф1 Джорджо Піоли

Аналіз: що криється за полемікою команд Формули 1 навколо конструкції підвіски?

Вже декілька років у Формулі 1 велику увагу приділяють високотехнологічній конструкції підвіски, розробленої Mercedes. Останнім часом навколо цієї теми виник новий виток дискусій про те, що дозволяють правила і чого не можна робити...

Чому це сталося? Для цього варто повернутися на Гран Прі Абу-Дабі...

За інформацією джерел, конкурентам вдалося підслухати радіообмін між Даніелем Ріккардо і командним містком Red Bull, які обговорювали налаштування і вплив підвіски на аеродинамічну ефективність машини. Суперники вважають, що деякі елементи виконують й інші функції окрім тих, які спочатку було в них закладено.

Зокрема, думка про те, що підвіска теоретично може покращувати аеродинаміку машини, спонукала Ferrari написати листа у FIA, щоб отримати роз'яснення, що можна робити і чого не можна.

У таких запитах на адресу гоночного директора Ф1 Чарлі Вайтінга немає нічого незвичайного. Завдяки цьому команди отримують можливість заздалегідь зрозуміти, чи законно впроваджувати те чи інше технічне рішення, зрозуміти принципи роботи елементів конструкції, розробленої суперниками, і звернути увагу FIA на сірі зони регламенту.

У цьому випадку Ferrari підозрює суперників у використанні більш складних систем, аніж та, яку легально використовують у Mercedes. Йдеться про ту систему, яка зберігає енергію, яку потім можна використовувати для поліпшення аеродинаміки машини на тій частині кола, де це буде більш необхідно.

Але ми не знаємо, чи працюють Mercedes і Red Bull з такими системами, чи планують впроваджувати їх у 2017-му. Може, Ferrari просто намагається уникнути для себе і усіх інших коштовного шляху розвитку машини, поки команди остаточно не обрали свій шлях.

Заборона FRIC

 

Система FRIC, Mercedes W04
Система FRIC, Mercedes W04

Джорджо Піола

Щоб зрозуміти інтриги навколо технічної директиви Вайтінга, яку той розіслав ще у грудні, в якій мова йде про заборону систем підвіски, що запасають енергію, потрібно згадати систему FRIC (Front-to-Rear-InterConnected), яку розвивали команди, поки її не було заборонено на Гран Прі Угорщини 2014 року.

Потенційні аеродинамічні зиски від використання «розумної» підвіски сходять ще до славнозвісного демпфера мас, що використовувався Renault, коли у цій команді виступав Фернандо Алонсо і ставав чемпіоном світу. До 2014 року у розробці системи FRIC найбільше просунулися у Mercedes.

У той час заборона FRIC здавалася гарним способом пригальмувати Mercedes. Але команда настільки далеко втекла від конкурентів за всіма параметрами, що навіть це не збило її з переможного шляху.

У Формулі 1 отримані знання ніколи не зникають. Після заборони FRIC ресурси було спрямовано на вивчення сторонніх переваг, які забезпечувала система. Команди мали намір створити схожий ефект, тільки без гідравлічного зв'язку між передньою і задньою осями.

У значній мірі створення FRIC було обумовлено прагненням команд стабілізувати машину, щоб та не зазнавала вертикальних коливань під час руху. Також з'єднання передньої і задньої осей допомогло стабілізувати машину у поворотах, що, у свою чергу, покращувало аеродинамічну стабільність.

Природно, що команди хотіли б, щоб FIA вважала, що ці системи і підсистеми покращують ефективність роботи шин і термін їх функціонування, збільшуючи рівень механічного зчеплення з акцентом на збільшення області контакту шини з асфальтом.

Все це так, але головне все ж у іншому. Команди хочуть використовувати такі системи, тому що вони покращують аеродинаміку. Більш стабільний аеродинамічний профіль дозволяє тестувати агресивніші технічні рішення.

Вертикальні коливання

 

Mercedes W07, передня підвіска
Mercedes W07, передня підвіска

Фото: Джорджо Піола

Елемент, який зменшує амплітуду вертикальних коливань, не новий у Формулі 1. Але способи його застосування останнім часом серйозно змінилися.

Цей елемент забезпечує необхідну жорсткість на швидкості, що покращує поведінку машини в умовах високого аеродинамічного завантаження і стабілізує її. Завдяки цьому підвищується загальна ефективність, у той час як повітряний потік оминає різні поверхні.

На низьких швидкостях цей елемент не функціонує, щоб гонщик сам контролював поведінку машини. Про те, як він функціонує, найкраще розповість технічний директор Mercedes Падді Лоу, що дав нам інтерв'ю під час Гран Прі Абу-Дабі.

В інтерв'ю Джорджо Піолі Лоу розповів, які переваги забезпечує підвіска Mercedes, яку команда використовувала у 2016-му.

Ось що він сказав.

Питання: Чи є використання гідравлічного демпфера, що усуває вертикальні коливання, способом відтворити те, що було досягнуто за допомогою FRIC?

Лоу: Нам нічого не залишалося, окрім як спроектувати систему пружин і амортизаторів, які реагуватимуть на навантаження у більш складний спосіб. Раніше залежність була лінійною, але тепер ми працюємо із складнішими системами, що забезпечують нелінійну залежність.

Це дозволяє нам робити аеродинамічну платформу саме такою, якою хочемо її бачити ми. Із FRIC робити це було легше. Але взагалі-то це те ж саме.

Питання: Цього легше досягти за допомогою гідравлічного амортизатора, аніж при використанні звичайної системи пружин?

Лоу: Йдеться про підтримку балансу на різних ділянках траси, у різних поворотах, щоб вичавити максимум із можливості автоматично змінювати баланс машини від одного повороту до іншого і навіть у межах одного повороту - у різних його фазах. Усі команди зараз приділяють цьому значно більшу увагу, ніж раніше. Через це наша підвіска згодом стає все складнішою і складнішою. Ми не робимо нічого особливо складного, але сама конструкція постійно ускладнюється.

Якби гонщики минулих часів сіли за кермо цих нових машин, вони були б приємно вражені балансом. Ми можемо налаштовувати машину із набагато більшою точністю. Ми можемо змінювати аеродинамічний і механічний профіль від повороту до повороту і навіть у межах одного повороту, не кажучи вже про зміну балансу гальм. Все це призводить до того, що в якийсь момент під час вікенду гонщик каже, що у машині вже нічого налаштовувати не треба, все й так добре. Це неймовірно збалансована машина.

Звичайно, насправді усе не зовсім так, оскільки під час руху обертаються шини. Але порівняйте із тим, що було ще 20 років тому, коли потрібно було задовольнятися дуже грубим наближенням балансу, щоб добре проїхати якомога більше поворотів».

Струменева логіка

Суть запиту Ferrari у тому, що команда хоче дізнатися, чи можна використовувати системи відновлення і збереження енергії, які можна задіяти у подальшому і які дозволять звільнити додаткове місце для пружин або інших вузлів конструкції підвіски.

Це пояснює використання гідравлічних акумуляторів, які потрібні для збереження і подальшого використання енергії, створюючи такий собі гідравлічний комп'ютер. Ця система, яка використовує струменеву логіку, має реагувати на зовнішні чинники, поки машина проїжджає коло, стикаючись із різними умовами.

Тепер уявіть демпфер, що усуває вертикальні коливання, і не забудьте про допоміжні віддалені акумулятори, - уявіть у просторі, а не просто у вигляді циліндричних елементів, якими вони зовні здаються, - з маленькими і великими перемежованими камерами, які потрібні для реакції на ті чи інші зовнішні умови.

Уявіть, як гонщик наближається до повороту. Гонщик починає гальмування, і тоді центр ваги машини зміщується уперед, а аеродинамічне навантаження змінюється.

Якщо команда повністю вивчить інерцію з математичної точки зору, то зможе змоделювати потрібну реакцію передньої і задньої підвісок, яка не дозволить платформі машини вийти за межі допустимої області, покращуючи як механічну, так і аеродинамічну ефективність.

Ефект від цього проявиться у наступному: гонщик зможе швидше проїжджати апекс повороту і раніше починати розгін на виході з нього.

Зиски Red Bull

Були чутки, що минулого року Red Bull також особливо далеко просунулася у цій області: мовляв, її машина може «нахилятися» уперед у поворотах, щоб швидше їх проходити, а потім знову «випростатися» на прямих, щоб зменшити лобовий опір.

Вплив такого нахилу уперед у поворотах не слід розглядати окремо від інших параметрів. Не можна заздалегідь сказати, що якщо машину Mercedes буде так нахилено у поворотах уперед, як Red Bull, то вона неодмінно має поїхати ще швидше.

Звичайно, це виняткова область. Але якщо просто задерти вгору задню частину машини, нічого не вийде, якщо інші елементи аеродинаміки не налаштовані відповідним чином.

Філософія Red Bull у тому, щоб оптимізувати повітряний потік, що надходить від переднього антикрила, і змусити його взаємодіяти оптимальним чином із днищем і дифузором. Перешкоджають цьому шини. Оптимізація повітряного потоку, що надходить від них, має вирішальне значення при створенні необхідної притискної сили у задній частині.

Використання добре налагодженої системи підвіски HPC (Hydraulic Pitch Control), як її називають команди - одна з причин того, що у 2016-му Red Bull виявилася сильнішою за Ferrari.

Для команди, яка, як правило, привозить аеродинамічні новинки мало не на кожен етап, Red Bull поводилася досить скромно у 2016-му. Замість цього на кожному Гран Прі інженери гралися із регулюваннями, тестуючи іноді різні конструкції переднього і заднього антикрил, щоб розширити оптимальний діапазон роботи машини.

VTT (віртуальний тестовий автодром), як відомо, повторює автомобіль у всіх аспектах і дозволяє перевірити його роботу на симуляторі, включаючи і роботу мотора.

Також можна змоделювати і роботу підвіски, перш ніж застосовувати ті чи інші технічні рішення на практиці.

Так команди прийшли до висновку, що на прямих слід уникати нахилу машини уперед, щоб зменшувався лобовий опір і зростала швидкість. Це допомагає Red Bull приховувати деякі недоліки мотора Renault.

Red Bull використовує HPC не так, як Mercedes. Але обидві системи спрямовані на те, щоб знайти якомога ефективніший баланс і поліпшити загальний час на колі.

Можливо, у головах інженерів Ferrari з'явилися деякі ідеї, коли вони почули ті переговори Ріккардо і його команди в Абу-Дабі про вплив налаштувань підвіски.

Законно чи ні?

Ясно, що у Ferrari хочуть зрозуміти, чим займаються у Mercedes і Red Bull. Але тільки співробітники цих команд знають, що насправді відбувається.

Дебати про те, що можна робити і чого не можна, тривають за участю FIA. При цьому Mercedes переконана, що система, яку команда використовувала у 2016-му, не суперечить розумінню FIA, що таке рухомий аеродинамічний пристрій. У цьому випадку остання директива ніяк не впливає на Mercedes.

Справді, є відчуття, що Ferrari своїм запитом намагалася вплинути на Red Bull і їхні можливі плани на 2017-й.

Справу ще не закрито. Це означає, що деякі команди вже близькі до межі, яка розділяє припустимі і неприпустимі конструкції. І тоді перед Ferrari стоїть дилема.

Розпочати розробку своєї власної хитрої системи? Або ж продовжувати боротьбу і в перспективі не виключати подання протесту на Гран Прі Австралії?

Подумки можна повернутися у 2009-й, у рік подвійних дифузорів. У Ferrari вірили, що подання протесту у Мельбурні стане достатнім для того, щоб позбутися їх.

У Ferrari можуть думати, що шокували своїх суперників цим зверненням. Але у Формулі 1 все не так просто.

Одне ми знаємо точно. У 2017-му до конструкцій підвіски буде прикуто найпильнішу увагу з боку команд, які намагаються зрозуміти, чим же займаються їхні безпосередні суперники.

Написати коментар
Показати коментарі
Про цю статтю
Серія Формула 1
Тип статті Аналіз
Головна тема Технічний аналіз Ф1 Джорджо Піоли